Le rocce marziane scavate da impatti meteorici, stanno fornendo le prove della presenza di un'antica atmosfera molto più densa di quella attuale. In diversi luoghi marziani è presente del materiale proveniente dalle profondità dei crateri da impatto di circa 5 km. Le analisi indirette effettuate da uno strumento a bordo del NASA Mars Reconnaissance Orbiter hanno indicato la presenza di minerali carbonati.

Questa non è la prima volta che vengono rilevate tracce di minerali carbonati su Marte. Tuttavia, rispetto ai risultati precedenti, questi campioni somigliano a quelli che gli scienziati hanno teorizzato per decenni come prova circa la scomparsa della maggior parte di una antica atmosfera. Il carbonio entrato nella formazione dei minerali di carbonato potrebbe infatti essere derivato dal biossido di carbonio un tempo presente nell'atmosfera.

"Stiamo cercando qualcosa che è nascosto profondamente sotto la superficie", ha detto lo scienziato planetario James Wray della Cornell University, Ithaca a NY, che ha riportato le ultime scoperte sul carbonato all'ultima Lunar and Planetary Science Conference tenuta a Houston.

Il cratere Huygens, è un bacino di 467 km di diametro posto negli altopiani meridionali di Marte, il cui materiale era stato già sollevato lungo i bordi del cratere, per poi essere ancora perforato da un secondo evento più piccolo. Le osservazioni del Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars (CRISM) sul Mars Reconnaissance Orbiter, mostrano in alta risoluzione le caratteristiche spettrali del calcio o del carbonato di ferro in questo sito. I rilevamenti di minerali argillosi nella mappatura in modalità a bassa risoluzione effettuati dal CRISM avevano infatti richiesto un esame più approfondito con lo spettrometro, in quanto i carbonati si trovano vicino ai minerali argillosi. Entrambi i tipi di minerali in genere sono presenti in ambienti umidi.

La presenza di questo tipo di carbonato in associazione con le caratteristiche di maggiore impatto suggerisce che è stato sepolto da pochi chilometri di rocce più giovani, forse anche da flussi di materiale vulcanico e frammenti espulsi da altri impatti nelle vicinanze. Questi risultati rafforzano le relazione scientifiche presentate da altri ricercatori, che avevano individuando gli stessi tipi di minerali di carbonato e argilla dall'osservazione effettuata dal CRISM in un sito di circa 1.000 chilometri di diametro.

In questo sito, un impatto meteorico ha esposto in superficie delle rocce provenienti dal sottosuolo all'interno del cratere Leighton. In relazione a tale scoperta, Giuseppe Michalski dello Science Planetary Institute e Paolo Niles del NASA Johnson Space Center, hanno proposto che i carbonati di Leighton "potrebbero essere solo una piccola parte di un più ampio antico strato sedimentario che è stato sepolto da proiettili vulcanici e materiale da impatto".

"I carbonati attualmente presenti nelle rocce su Marte, scoperti sia dall'orbita che dal Rover Spirit della NASA, sono ricchi di magnesio che potrebbero essersi formati dalla reazione dei depositi vulcanici con l'umidità", secondo Wray. "L'ampia varietà di campioni che stiamo osservando include anche i carbonati ricchi di ferro e ricchi di calcio che potrebbero formarsi con la stessa facilità solo in presenza di acqua che reagisce con le rocce ignee. Il carbonato di calcio è quello che in genere si trova sulla Terra negli oceani e sui fondali dei laghi".

I carbonati dei siti Huygens e Leighton sono "idonei a quello che ci si aspetterebbe quando interagiscono nell'atmosfera l'anidride carbonica e le sostanze organiche con l'acqua su Marte". La chiave per ulteriori elementi di prova potrebbe essere quella di trovare dei depositi simili in altre regioni di Marte. Una guida per questa ricerca è la mappatura fatta dallo strumento CRISM a bassa risoluzione, che ha coperto circa tre quarti del pianeta e ha rivelato dei giacimenti di argilla e minerali in migliaia di siti.

"Un cambiamento radicale nella densità atmosferica rimane una delle possibilità più interessanti per Marte", ha detto Richard Zurek, del Mars Reconnaissance Orbiter Project Scientist al Jet Propulsion Laboratory di Pasadena, Californ "Appare sempre più una crescente evidenza di acqua liquida sulla superficie di Marte la quale suggerisce che l'atmosfera era anche molto più spessa".

L'anidride carbonica contribuisce per quasi tutta l'atmosfera presente e probabilmente era molto più presente e spessa. Nell'odierna fredda atmosfera l'acqua liquida congela rapidamente o bolle lentamente. Che fine ha fatto dunque l'anidride carbonica? E' questa la domanda a cui gli scienziati dovranno rispondere al più presto. A tal fine, la NASA lancerà il Mars Atmosphere and Volatil Evolution Mission (MAVEN) nel 2013, per studiare i processi che potrebbero aver privato il gas dalla parte superiore dell'atmosfera per farlo disperdere nello spazio interplanetario.

Nel frattempo, il CRISM e altri strumenti in orbita continueranno a cercare le prove che l'anidride carbonica era presente nell'antica atmosfera, in presenza di acqua allo stato liquido, con formazione di minerali di carbonato che ora sono sepolti sotto l'attuale superficie.